【行业标准】 继电保护测试仪校准规范

ICS29.120.99
备案号：37357-2012
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1153—2012
继电保护测试仪校准规范
Calibration specification of relay protection testers2012-08-23发布
国家能源局
2012-12-01实施
1范围
规范性引用文件
3术语和定义
4计量特性：
校准条件
校准项日和校准方法
校准结果表达
8复校时间间隔
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
继电保护测试仪校准原始记录
继电保护测试仪校准不确定度分析，DL7T1153—2012
DL/T1153-2012
本标准由中国电力企业联合会提出。前言
本标准由全国高电压试验技术标准化分技术委员会归口。本标准起草单位：四川电力科学研究院、国网电力科学研究院、华东电力试验研究院有限公司、四川省电力公司、江西八达电子有限公司。本标准主要起草人：朱晓丽、雷民、卢有龙、李曼、吴克丁、李力华。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761)。
继电保护测试仪校准规范
DL/T1153—2012
本标准规定了继电保护测试仪的术语定义、计量特性、校准条件、校准项目和方法以及结果表达方式，复校时间间隔的要求等。本标准适用于继电保护微机型测试仪的校准，非微机型测试仪可餐考本标准相关条款。2规范性引用文件
下列文件对于本标的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文能，仅日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引间最件，其最新版本（包括所有的修改单）适用天本标准。继电保播微机型试验装置技术条件DLT624
刺确定度评定与表示
JJF1059
3术语和定义
下列术语利
适用于本标准。
microcomputer relay protection testers继电保护微机型测试仪
一种用于继电保护及安全自动检验的装置。3.2
基准工作条修
Feference operating condition一组带公差的基准值和基准范围的影响量的集合。3.3
额定工作条件ratedoperatingcondition性能特性的测量范围与影响量的工作范围的集合。3.4
总谐波畸变率totalharmoniedistortion（THD）周期性交流量中含有的谱波分量方均根值与其基波分量方均根值之比，3.5
纹波系数ripplecoefficient
直流量输出中交流分量的峰峰值占直流输出额定值的百分比。3.6
合闸相位 closingphaseangle
交流激励量在合闸瞬间施加于被试继电器、保护及安全自动装置电压（或电流）的相位角。4计量特性
4.1测试仪的输出交流电流
4.1.1每相交流电流输出的幅值可调范围4.1.1.1每相交流电流输出的幅值为0.1I~1mx，其中：N=1A的测试仪，每相电流输出的幅值Imex不小于20A：DL/T1153-2012
—IN-5A的测试仪，每相电流输出的幅值Imax不小于30A。4.1.1.2交流电流幅值输出的最小可调步长如下：0~0.5A范围内，0.001A：
0.5A~20A范围内，0.002A：
20A～1mx范围内，0.01A
4.1.2输出交流电流频率的可调范围在01000Hz范围内，交流电流频率输出的最小可调步长为0.001Hz4.1.3输出交流电流幅值的基本误差在基准工作条件下，输出电流的幅值为01m频率为50Hz时，其基本误差应满足：≤0.1时，基本误差不超过士1mA：0.1<≤1mx时，基本误差不超过士0.2%。当输出电流幅值在0～1范围内，输出频率变化时，其输出电流幅值基本误差应满足表1的要求。表1误差范围
电流源输出频率范围
65~450
4501000
4.1.4输出交流电流总谐波畸变率允许偏差
输出电流幅值基本误差
在负载0.5Q的条件下，输出交流电流1A、5A时，输出交流电流总谐波畸变率应不大于0.2%4.2测试仪的输出交流电压
4.2.1每相交流电压输出的幅值可调范围每相交流电压输出的幅值为0~120V，其中：在0~2V范围内，交流电压幅值输出最小可调步长为5mV：在2V～120V范围内，交流电压幅值输出最小可调步长为10mV。4.2.2输出交流电压的基本误差
基准工作条件下，输出电压的幅值为0~120V、频率为50Hz时，其基本误差应满足：U≤2V时，不超过土4mV
2V当输出电压幅值在0120V范围内，输出频率变化时，电压幅值在2V～120V范围内的基本误差应满足表2的要求。
表2误差范围
电压源输出频率范围
65~450
450~1000
4.2.3输出交流电压的总谐波畸变率允许偏差
输出交流电压的总谐波畸变率应不大于0.2%。2
输出电压蝠值基本误差
不超过士0.5
不超过±0.5
不超过士1
4.3交流电流源与交流电压源的同步性DL/T1153-2012
交流电流源与交流电压源的输出应具备良好的同步性，在模拟短路故障时，电流与电压输出的不同步时间应不大于10us
4.4测试仪的直流输出
4.4.1输出直流电压幅值的可调范围输出电压的幅值为0～300V时，输出直流电压幅值的变化最小步长应为10mV。4.4.2输出电压幅值的基本误差
在基准工作条件下，输出电压幅值的基本误差应满足以下条件一—在0~5V范围内，基本误差应不超过土25mV：一在5V～300V范围内，基本误差应不低于士0.5%。4.4.3输出直流电压的纹波
输出直流电压为0300V时，直流电压中的交流分量的峰一峰值应不大于输出设定值的1%。4.4.4直流电压输出的响应时间
测试仪接通及断开直流电压时的响应时间应小于1ms注：响应时间为电压值由10%电压值上升至90%电压值或由90%电压值下降至10%电压值的时间。4.4.5输出直流电流幅值的可调范围直流电流输出幅值的可调范围为0～20A，其中：输出电流的幅值为I≤10A时，其变化的最小步长为2mA：输出电流的幅值为10A<[≤20A时，其变化的最小步长为10mA。4.4.6输出直流电流的纹波
输出直流电流为0～20A时，直流电流中的交流分量的峰一峰值应不大于输出设定值的1%4.4.7直流电流输出的响应时间
测试仪接通及断开直流电流时的响应时间应小于1ms。注：响应时间为电流值由10%电流值上升至90%电流值或由90%电流值下降至10%电流值的时间。4.5交流电流源与交流电压源的相位控制4.5.1一般规定
电流源各相之间、电压源各相之间、电流源与电压源各相之间的相位控制范围及准确度应满足本标准相关要求，移相范围为0°～360，最小可调步长为0.1°，分辨力为0.1°。基准工作条件下，允许偏差不大于士0.2°。
4.5.2三相电源的对称性
测试仪应能输出三相平衡电源，且满足以下要求：a）三相电源中各相电压或线电压应大小相等，其相电压间或线电压间的差异应不大于其电压平均值的0.5%：
b）三相平衡电源中相电流应大小相等，其相电流间或线电流间的差异应不大于其电流平均值的0.5%
c）三相平衡电源中相电压与该相电流间夹角应大小相等，其间的差值应不超过0.5°。4.5.3交流电流源、电压源负载稳定性交流电流源、电压源的负载稳定性应满足以下要求：a）交流电流源输出频率为50Hz，负载变化时，输出电流幅值的改变量应小于土0.1%，见表3。b）交流电压源输出电压为100V，频率为50Hz，功率因数分别为1、0.4-0.4时，负载由0~50VA变化时，输出电压幅值的改变量应小于士0.1%，见表5。c）交流电流源和交流电压源在a）和b）规定的情况下，其相位误差应符合表3的要求。3
TTTKAONiKAca
DL/T1153-2012
输出量
-1A测试仪：输出1A
IN-5A测试仪：输出5A
表3交流电流源、交流电压源负载稳定性负载变化范围
0~50VA
4.5.4交流电流源、电压源时间的稳定性幅值准确度
交流电流源、电压源时间的稳定性应满足以下要求：输出幅值的改变量
相位误差
a）交流电流源输出电流为5A、负载为0.52，连续输出时间为4h，输出电流幅值的准确度应不大于0.1%，输出电流幅值改变量应不大于士0.1%，电流频率的准确度应不大于0.002Hz，相位的误差应不大于士0.2°，直流漂移量应不超过土2mA。交流电压源输出电压为100V，输出功率为50VA，连续输出时间为4h，输出电压幅值的准b
确度应不大于土0.1%，输出电压幅值改变量应不大于士0.1%：电压频率的准确度应不大于士0.002Hz：相位的误差应不大于0.2°：直流漂移量应不大于土2mV。4.6时间测量
4.6.1测量时间范围
测试仪的测量时间范围为1ms~9999.999s。4.6.2测量时间误差
测量装置的测量时间误差应满足以下要求：测量时间为1ms<≤Is时，误差不超过士1ms；测量时间为1s<≤9999.999s时，误差不超过±0.1%5校准条件
5.1测试仪校准的工作条件
测试仪应在基准工作条件下校准，基准工作条件见表4。表4测试仪基准工作条件
影响量
环境温度
环境湿度
大气压力
交流供电电压
交流供电频率
交流供电波形
直流供电电压
直流供电电压的纹波系数
外磁场干扰
“阳光照射
工作位置
参比值或范围
相对湿度：45%~75%
86kPa~106kPa
额定值
正弦波
额定值
应避免
避免照射
按照制造厂规定
充许偏差
-10%~+10%
-1%~+1%
失真度≤5%
-2%~+2%
大地磁场
5.2校准标准装置要求
DL/T11532012
测试仪的校准标准装置可采用专用的整体标准装置或组合式标准装置。校准标准装置的扩展不确定度应为被校电保护测试仪各输出功能和测量功能所充许误差的1/3~1/5。校准标准装置的显示位数应至少与被校继电保护装置各功能的误差要求相适应。标准装置各功能的技术指标要求见表5。表5标准装置技术指标要求
标准装置功能
交流电流、电压标准
直流电流、电压标准
频率测量标准
相位测量标准
相应时间测量
谐波畸变率测量标准
相应时间测量标准
子存储示波器）
6校准项目和校准方
6.1校准前的准备
技术指标要求
误差：±0.05%（TOHz≤<65Hz）误差：±0.05%
误差：±0.001Hz
误差：±0.05%
误差：0.1ms
误差：士
0.1%~100%
带宽不低
5Vidiv准度
Sns/avs0s/diy
12500个时量
为了使被校继电保测试仪能够安全！『靠及正常工作，
观和通电检查。
外观和通电检查立至包含以下内容（频率范围：2Hz~200kHz：测量范围：00MHz，垂直分辨率灵敏度：2mV/div~±2.5%，采样率不低于1.0GS/S，时基为5×10#s，记录长度不低
时基精度不低于
在正式校准前应对继电保护测试仪进行外一测试仪的外观应先磨损，接触式按键正常，显示正常，制造厂家型号、编号等均应有明确标记：
一附件、连接电缆应齐全，接口类型、供电电源电压、频率标志等应准确无误：测试仪若采用外接计算机的控制，控制软件应能正常与仪器通信，能控制仪器工作：测试仪应配备专用的接地端子。6.2校准项目
使用中的测试仪校准可只进行各输出量的示值误差校准，校准项目（见表6）可根据需要进行选择。测试仪的功能检查可参照DL/T624的相关条款进行。表6继电保护测试仪校准项目
外观及通电检查
交流电流校准
交流电流输出督值误差
输出交流电流幅频特性
输出交流电流响应速度
输出交流电流总谐波畸变率
TTKAONTKAca
DL/T1153—2012
交流电压校准
直流电流校准
直流电压校准
三相电源的对称性
移相相位校准
合闸角控制准确度
时间校准
表6(续）
交流电压输出幅值误差
输出交流电压幅频特性
输出交流电压响应速度
输出交流电压总谐波琦变率
直流电流输出幅值误差
直流电流源纹波系数
直流电流的响应速度
直流电压输出幅值误差
直流电压源纹波系数
直流电压的响应速度
交流电流源与交流电压源的同步性6.3交流电流校准
6.3.1交流电流输出幅值误差
交流电流输出幅值误差的校准接线示意图如图1所示。继电保护
试验装置
交流电流
校准标准
图1交流电流输出幅值误差的校准接线示意图分别设置测试仪50Hz频率下的各相输出交流电流（交流电流的输出校准点至少应包括0.2A、0.5A、0.8A、1A、3A，5A的校准点，其他校准点的选取应考虑最大量程点以及与上下量程的衔接点和中间点），用校准标准（或交流电流表）分别测出各相的电流输出数据并记录。设校准标准的显示数据为工继电保护测试仪交流电流输出值为。交流电流输出值的绝对误差和相对误差的计算见式（1）和式（2）绝对误差表示为
4=Ix-1%
相对误差表示为
式中：
Ix-Imx100%
被校继电保护测试仪输出值绝对误差：A
—被校继电保护测试仪输出值相对误差：Ix被校继电保护测试仪设定输出值，A；IN—校准标准显示值，A。
6.3.2输出交流电流的频率误差和幅频特性DL/T1153—2012
在图1中交流输出回路接入负载电阻（装置额定输出功率）。设置恒定的测试仪输出交流电流为5A，同时带上阻性负载，改变输出频率，使其在（0～1000）Hz范围变化（测试的频率点可选45Hz50Hz、65Hz、100Hz、450Hz800Hz、1000Hz），用频率表分别测出实际的频率值并计算出相应误差，并根据在设置的不同频率下所显示出的电流值进行幅频特性测试。6.3.3输出交流电流响应速度
如图2所示，在纯电阻负载条件下，用数字存储示波器记录测试仪接通电流过程中输出的交流电流幅值为Imx的波形图，在波形图上测量电流幅值由10%上升至90%的时间：用数字存储示波器记录在断开电流的过程中输出的交流电流幅值为1mx的波形图，在波形图上测量电流幅值由90%下降至10%的时间，
被试继电保护
试验装置
承波器
R-取样电阻
通道1
图2交流电流响应速度测量接线图6.3.4输出交流电流总谐波畸变率如图3所示，在负载为0.52的条件下，设置测试仪输出交流1A（或5A），用失真度仪测量总谱波畸变率。
被试维电保护
试验装置
R一取样电阻
失真度仪
输入端
图3交流电流总谐波畸变率测量接线图6.4交流电压校准
6.4.1交流电压的幅值误差
交流电压的幅值误差校准接线示意图如图4所示。继电保护
试验装置
交流电压
校准标准
图4交流电压的幅值误差校准接线示意图TiTKANiKAca
DL/T1153—2012
分别设置继电保护测试仪50Hz频率下的输出交流电压（交流电压的输出校准点可选择为2V10V、30V、50V、100V、120V)，用校准标准分别测出电压输出并记录。设校准标准的显示数据为U，继电保护测试仪交流电压输出值为Ux。交流电压输出值的绝对误差和相对误差的计算见式（3）和式（4）绝对误差表示为
4=UX-UN
相对误差表示为
=-x100%
式中：
被校继电保护测试仪输出值绝对误差被校继电保护测试仪输出值相对误差：Ux——被校继电保护测试仪输出值，V;U校准标准显示值，V。
6.4.2输出交流电压的频率误差和幅频特性(3）
在图2中接入额定功率的负载电阻。设置恒定的测试仪输出交流电压，同时带上阻性负载，改变输出频率，使其在（0~1000）Hz范围变化（测试的频率点可选择为45Hz50Hz65Hz、100Hz、450Hz、800Hz、1000Hz），用校准标准分别测出实际的频率值并计算出相应误差，并根据在设置的不同频率下所显示出的电压值进行幅频特性测试。6.4.3输出交流电压响应速度
在纯电阻负裁条件下，用数字存储示波器记录测试仪接通电压过程中输出的交流电压幅值为Umx的波形图（如图5所示），在波形图上测量电压幅值由10%上升至90%的时间：用数字存储示波器记录在断开电压的过程中输出的交流电压幅值为Um的波形图，在波形图上测量电压幅值由90%下降至10%的时间。被试继电保护
试验装置
示波器
图5交流电压响应速度测量接线图6.4.4输出交流电压总谐波畸变率在额定负载下，交流电压源的输出电压120V时，用失真度仪测量其总谐波畸变率（如图6所示）。被试继电保护
试验装置
Rw可调负载
失真度
输入端
图6交流电压总谐波畸变率测量接线图6.5直流电流校准
6.5.1输出直流电流幅值误差
直流电流的校准接线示意图如图7所示。继电保护
试验装置
直流电流
校准标准
直流电流校准接线示意图
DL/T1153—2012
分别设置测试仪输出直流电流（直流电流的输出校准点可选~Q.2A、0.5A、1A、5A、10A、15A），值误差。
用校准标准分别测试直流电流
6.5.2输出直流电流的纹
设置测试仪输出真源电流，用直流电流表测量直流电值1和用峰峰值电流表测量交流分量的峰一峰值！，（如图8）
计算直流电压的纹波系数K
×100%
当使用有效值
表测量交流分量
系数K，应为
PAI直流电流表；PA2—峰—峰值电流表Q图8
6.5.3输出直流电流的响应速度
设置测试仪三种试验状态为
直流电流的纹波系数测量接线图a）第一种状态：输出直流电流为0；b）第二种状态：输出直流电流为测试仪所能输出的最小电流值Imin或最大电流值Imaxc）第三种状态：输出直流电流为0。(5)
试验时，测试仪的试验状态由第一种状态进入第二种状态，再由第二种状态进入第三种状态。试验过程中，测试仪输出的直流电流由0突升至设定值，再由设定值突降至0。用数字存储示波器记录试验过程测试仪输出直流电流的波形，在波形图上测量直流电流由10%上升到90%电流值或由90%下降到10%电流值的时间。
6.6直流电压校准
6.6.1输出直流电压幅值误差下载标准就来标准下载网
直流电压的校准接线示意图如图9所示。分别设置继电保护测试仪输出的直流电压（直流电压的输出校准点为5V、30V、90V、150V、200V、250V)，用校准标准分别测出电压输出并记录。9
TKANKAca-
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